10kV配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的探討

葛曉丹 江蘇省電力公司丹陽市供電公司 212300

10kV配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的探討

葛曉丹 江蘇省電力公司丹陽市供電公司 212300

本文將具體分析目前我國10kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的運(yùn)行現(xiàn)狀，并對幾種不同中性點(diǎn)接地方式進(jìn)行分析比較，對其中應(yīng)用最廣泛的方式進(jìn)行效果分析，以為相關(guān)人士提供參考。

10kV；中性點(diǎn)；接地方式

引言

目前我國在10kV配網(wǎng)系統(tǒng)中，主要采用三種方式：第一是中性點(diǎn)不接地的方式，第二是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的方式，第三是中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的方式。這三種接地方式有各自特點(diǎn)，適用于不同場合。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障，由于接地方式的不同，也會(huì)出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。接地方式的選擇涉及電路設(shè)備的絕緣水平、通訊干擾等因素，電力企業(yè)必須具體分析情況，以選擇恰當(dāng)?shù)闹行渣c(diǎn)接地方式。

1.中性點(diǎn)接地方式

1.1 中性點(diǎn)不接地

采用中性點(diǎn)不接地的配電網(wǎng)方式，如果在三相電源電壓相對對稱的情況下，中性點(diǎn)的電位是0，如果在架空線排列不對稱的情況下，中性點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生位移電壓，而且位移電壓一般不超過電源電壓的5%。

當(dāng)線路是架空線路時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡單，采用中性點(diǎn)不接地的方式就很適合。這種方式專門應(yīng)用于運(yùn)行方式變化范圍小的情況下，具有如下優(yōu)點(diǎn)。

首先就是具有很高的供電可靠性。采用中性點(diǎn)不接地的方式，故障電流很小，電弧瞬時(shí)熄滅，不會(huì)造成大事故的發(fā)生。對于單向永久性接地故障，可以在故障期間運(yùn)行，也能有效避免跳閘。

其次是利于人身和設(shè)備安全。這種接地方式導(dǎo)致故障點(diǎn)電流小，電壓較低，即使人碰到了也不會(huì)出現(xiàn)大的傷害，對設(shè)備的損壞率也不高。

再次就是通訊干擾較小。單相接地時(shí)，電流處于10A和30A之間，會(huì)產(chǎn)生間歇性電弧，這種電弧不太穩(wěn)定，可能會(huì)引起弧光接地過電壓。正常的設(shè)備雖然能承受這種電壓，但是對于一些絕緣差的設(shè)備來說，這對安全運(yùn)行將造成一定影響。由于單相接地電流小，對信號(hào)干擾也較小，有利于設(shè)備的安全運(yùn)行。

1.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地

所謂的消弧線圈，指的是裝設(shè)在中性點(diǎn)上，可以調(diào)控的電感線圈。在接地過程中，它可以形成補(bǔ)償容性電流，與接地電流方向相反，大小接近，形成互補(bǔ)關(guān)系，從而使接地處的電流降到很小。同時(shí)，消弧線圈還可以降低電弧重燃的概率，它通過減小故障相電壓的恢復(fù)速度，控制電弧重燃，也有利與設(shè)備人身的安全。值得注意的是，在選擇消弧線圈時(shí)，必須要合理選擇失諧度，只有失諧度保證在合理范圍職能，才能有效減小中性點(diǎn)的位移電壓，避免線路接地電流過大的故障發(fā)生。一般來說，失諧度要選擇10%左右的，具體選擇可以依照情況發(fā)生變化。

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地接地方式具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，它能降低電弧重燃的概率。電弧重燃次數(shù)減小，高幅值的過電壓出現(xiàn)該概率也相對減小，有利于保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性。其次，這種接地方式對附近通信線路的干擾較小。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的電流比較小，相應(yīng)的所造成的干擾也小。

一般來說，消弧線圈的失諧度都不大。應(yīng)該注意的是，如果線路出現(xiàn)不對稱的情況，或是斷路器非全相操作，線路發(fā)生單相或二相斷線等，必須要采取有力措施進(jìn)行防止。因?yàn)樵谶@種情況下，可能會(huì)引起串聯(lián)諧振，造成一定的危險(xiǎn)。

原來的中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式中，主要是采取手動(dòng)的消弧線圈。隨著我國科技水平的提高，和運(yùn)行方式的不斷變化，這種傳統(tǒng)的手動(dòng)消弧線圈已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)下的需求。電力系統(tǒng)不斷擴(kuò)大，消弧線圈的容量受到限制，如果配電網(wǎng)采用跟蹤的方式進(jìn)行補(bǔ)償，可以有效消除瞬時(shí)性的接地故障。但是，目前企業(yè)一般配有自動(dòng)選線裝置，它可以選出正確的故障線路并跳閘，有利于保證其他線路的正常運(yùn)行。因此這種接地方式成為應(yīng)用較為廣泛的辦法。1.3中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地

中性點(diǎn)的電阻值如果過低，單相接地電流加大，會(huì)對信號(hào)造成很大干擾；中性點(diǎn)電阻值如果過高，則不能保證繼電保護(hù)的可靠性。因此，應(yīng)該讓中性點(diǎn)電阻值控制在一個(gè)合理范圍內(nèi)，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。為了保證繼電保護(hù)的可靠性，可以選擇兩種接地繼電器，一是接地過流繼電器，二是接地方向繼電器。前一種繼電器可以進(jìn)行有效保護(hù)，但是在架空線路出現(xiàn)單相接地故障時(shí)，靈敏度會(huì)出現(xiàn)一些問。

中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的方式會(huì)增加跳閘的次數(shù)，因?yàn)榇嬖谝约芸站€為主單相接地的情況。如果在沒有裝置重合閘的情況下，停電的概率也會(huì)大幅提升，導(dǎo)致供電中斷，不能持續(xù)可靠地進(jìn)行。但是，采用中性點(diǎn)經(jīng)低電阻的接地方式也會(huì)有一定的優(yōu)勢。

首先，在配網(wǎng)中選用這中接地方式，可以抑制弧光接地過電壓，同時(shí)消除了一些斷線過電壓，避免在單相接地時(shí)出現(xiàn)故障。此外，中性點(diǎn)經(jīng)低電阻的接地保護(hù)方式也比較簡單，它主要是以電纜為主，節(jié)約了投資，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。企業(yè)在使用這種接地方式時(shí)，為了避免跳閘次數(shù)增多，必須解決中性點(diǎn)接地電阻的動(dòng)熱穩(wěn)定問題，保證企業(yè)工作的安全高效運(yùn)行。

2.不同中性點(diǎn)接地方式的比較

首先，在接地電流這一方面，中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地時(shí)，電流比較大，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地電流較小，而中性點(diǎn)不接地方式的接地電流等同于對地電容電流。

其次，在連續(xù)供電這一方面，采用中性點(diǎn)經(jīng)低電阻方式會(huì)出現(xiàn)連續(xù)跳閘的情況。后兩種接地方式則可以消除瞬時(shí)性的接地故障，保證連續(xù)供電。

再次，在設(shè)備安全方面，由于中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地電流較大，對設(shè)備造成一定沖擊。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式可能會(huì)出現(xiàn)較高電壓，但過電壓的出現(xiàn)機(jī)率較低。中性點(diǎn)不接地方式則會(huì)對設(shè)備絕緣造成很大威脅。

最后，在人身安全這一方面，中性點(diǎn)經(jīng)低電阻的接地方式會(huì)給人帶來極大的安全隱患。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式由于短路點(diǎn)的殘留較小，對人身危害也小。中性點(diǎn)不接地的方式由于短路點(diǎn)接觸跨步電壓，對人身安全也會(huì)造成很大傷害。

3.結(jié)論

本文具體介紹了10kV配網(wǎng)幾種不同的中性點(diǎn)接地方式[4]。無論是中性點(diǎn)經(jīng)低電阻、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地還是中性點(diǎn)不接地的方式，都各有其優(yōu)點(diǎn)，各有其缺點(diǎn)。企業(yè)必須對每一種接地方式進(jìn)行審查，看它是否適合本地區(qū)的情況，從而做出正確選擇，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。

[1]倪前程. 杭州市10kV配網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的研究[D].華北電力大學(xué),2015.

[2]韓利群. 10kV各類中性點(diǎn)接地方式運(yùn)行情況研究[D].華南理工大學(xué),2014.

[3]張威. 佛山10kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式評估與優(yōu)化研究[D].華南理工大學(xué),2012.

[4]汪莉. 城區(qū)10kV配網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式的分析[J]. 電工技術(shù),2012,08∶52-54.